¿Cómo debemos recuperar el oro con cianuro de sodio?

Introducción

La recuperación de oro mediante cianuro de sodio es un método ampliamente utilizado en la minería y la industria de metales preciosos. El cianuro posee la capacidad única de formar complejos solubles con el oro, lo que permite su extracción de diversas fuentes, como minerales de baja ley, relaves y ciertos residuos electrónicos. Sin embargo, debido a la alta toxicidad del cianuro , este proceso debe llevarse a cabo con extrema precaución y cumpliendo estrictamente con las normas de seguridad y medioambientales.

Principio de recuperación de oro con cianuro de sodio

En su estado natural, el oro suele encontrarse mezclado con otros minerales en los yacimientos. Al añadir cianuro de sodio al mineral aurífero, se produce una reacción química. En presencia de oxígeno y agua, el oro reacciona con el cianuro para formar un compuesto soluble. Esta reacción disuelve eficazmente el oro en la solución de cianuro, separándolo de los demás minerales insolubles presentes en el mineral.

Proceso paso a paso

Preparación de mineral

1. Trituración y molienda : El primer paso consiste en reducir el tamaño del mineral. Los trozos grandes se trituran primero en pedazos más pequeños con trituradoras. Posteriormente, el mineral triturado se muele hasta obtener un polvo fino en molinos. Esto aumenta la superficie del mineral, lo que permite un contacto más eficiente entre las partículas que contienen oro y la solución de cianuro. Por ejemplo, en una mina de oro típica, el mineral podría triturarse hasta un tamaño inferior a 10 mm durante la etapa de trituración primaria y luego molerse hasta obtener un tamaño de partícula en el que aproximadamente el 80 % de las partículas sean inferiores a 75 micrómetros en la etapa de molienda.

2. Pretratamiento (si es necesario) : Si el mineral contiene sulfuros u otras impurezas que puedan dificultar el proceso de lixiviación con cianuro , es necesario un pretratamiento. Por ejemplo, cuando hay cantidades sustanciales de pirita en el mineral, esta puede consumir oxígeno y cianuro, reduciendo la eficiencia de la extracción de oro. En tales casos, el mineral puede someterse a tostación o biooxidación. La tostación consiste en calentar el mineral en presencia de aire para oxidar los sulfuros, mientras que la biooxidación utiliza bacterias específicas para oxidarlos a menor temperatura y de forma más respetuosa con el medio ambiente.

Lixiviación

1. Preparación de la solución de cianuro : Se prepara una solución diluida de cianuro de sodio . La concentración de la solución de cianuro suele oscilar entre el 0.05 % y el 0.2 % (p/v), dependiendo de las características del mineral y su contenido de oro. Con frecuencia se añade cal a la solución de cianuro para ajustar el pH a un valor entre 10 y 11. Este medio alcalino ayuda a prevenir la formación de cianuro de hidrógeno, un gas tóxico, y también favorece la disolución del oro.

2. Proceso de lixiviación : El mineral molido se mezcla con la solución de cianuro en grandes tanques o mediante un sistema de lixiviación en pilas. En la lixiviación en tanques, la mezcla de mineral y cianuro se agita, ya sea mecánicamente o mediante inyección de aire, para asegurar un buen contacto entre las partículas auríferas y el cianuro, aumentando así la velocidad de reacción. En la lixiviación en pilas, más adecuada para minerales de baja ley, el mineral triturado se apila sobre un revestimiento impermeable y la solución de cianuro se rocía sobre la pila. La solución penetra en el mineral, disolviendo el oro a medida que avanza. El proceso de lixiviación puede durar desde varias horas hasta varios días, dependiendo de factores como el tipo de mineral, el tamaño de las partículas y las condiciones de lixiviación.

Separación de sólidos y líquidos

Tras el proceso de lixiviación, la suspensión resultante se compone de residuos sólidos (relaves) y una solución que contiene el compuesto de oro y cianuro. La separación de los componentes sólidos y líquidos es crucial. Esto se puede lograr mediante métodos como la filtración o la sedimentación. En la filtración, la suspensión se pasa a través de medios filtrantes, como telas filtrantes o filtros prensa. Los relaves sólidos quedan retenidos en el filtro, mientras que la solución clara, conocida como solución preñada, que contiene el oro disuelto, pasa a través de él. La sedimentación consiste en dejar que las partículas sólidas se asienten en el fondo de un tanque por gravedad. El líquido sobrenadante, la solución preñada, se puede verter con cuidado.

Recuperación de oro de la solución preñada

1. Precipitación con zinc (Proceso Merrill-Crowe) : Un método común para recuperar oro de la solución rica en oro es la precipitación con zinc. Se añade polvo o virutas de zinc a la solución. Dado que el zinc es más reactivo que el oro, lo desplaza del compuesto de oro-cianuro. El oro precipita entonces en forma sólida, junto con algunas impurezas. Tras la reacción, el precipitado sólido se filtra y se procesa posteriormente. El sólido resultante, que contiene oro, se funde para obtener oro puro.

2. Adsorción con carbón activado (CIP y CIL) : En el proceso CIP, se añade carbón activado a la pulpa tras la etapa de lixiviación. El carbón activado, gracias a su gran superficie, adsorbe el compuesto de oro-cianuro de la solución. Este compuesto se separa de la pulpa mediante cribado. En el proceso CIL, el carbón activado se añade durante la lixiviación. El carbón cargado con oro se retira posteriormente del sistema. El oro se puede extraer del carbón utilizando una solución concentrada de cianuro u otros agentes extractores. Tras la extracción, el oro se puede recuperar de la solución extractora mediante métodos como la electroobtención o la precipitación.

Refinación

El oro obtenido tras la precipitación o adsorción no suele ser puro y contiene impurezas similares a las de otros metales y no metales. Para obtener oro de alta pureza (generalmente del 99.9 % o superior), se emplean procesos de refinación. Un método común es la refinación electrolítica. En este proceso, el oro impuro se coloca como ánodo en una celda electrolítica y se utiliza un cátodo de oro puro. Se utiliza un electrolito adecuado, como una solución de cloruro de oro. Cuando una corriente eléctrica atraviesa la celda, el oro del ánodo se disuelve y se deposita en el cátodo. Las impurezas permanecen en el electrolito o forman un lodo en el fondo de la celda.

Consideraciones de seguridad y medioambientales

1. Toxicidad del cianuro : El cianuro de sodio es extremadamente tóxico. Su inhalación, ingestión o contacto con la piel puede ser mortal. Todas las operaciones que involucren cianuro deben realizarse en áreas bien ventiladas, y los trabajadores deben usar el equipo de protección personal adecuado, incluyendo respiradores, guantes y ropa protectora. Deben existir planes de respuesta ante emergencias en caso de derrames o exposición al cianuro.

2. Impacto ambiental : El cianuro puede ser perjudicial para el medio ambiente si no se gestiona adecuadamente. Los residuos de la extracción de oro pueden contener cianuro residual. Estos residuos deben almacenarse en depósitos seguros para evitar su liberación al medio ambiente. Se pueden utilizar métodos de tratamiento, como la oxidación química o la degradación biológica, para descomponer el cianuro presente en los residuos antes de su liberación o eliminación. Además, es fundamental un control estricto de las fuentes de agua cercanas a las operaciones de extracción de oro para garantizar que no se produzca contaminación por cianuro.

Conclusión

El uso de cianuro de sodio para recuperar oro es un proceso complejo pero efectivo. Implica múltiples pasos, desde la preparación del mineral hasta la recuperación y refinación del oro. Si bien ofrece una forma altamente eficiente de extraer oro de diversas fuentes, los riesgos de seguridad y ambientales asociados deben gestionarse cuidadosamente. Siguiendo los procedimientos adecuados, utilizando la tecnología apropiada y cumpliendo con las regulaciones, la industria de la recuperación de oro puede continuar operando de manera sostenible y responsable.